絲毫不誇張，這真的是我在大便的時候想出來的...[speechless]
注：在《C++ Primer Plus》6th P577，書上光是使用瞭如下代碼，但是沒有分析爲什麼：
//arraytp.h -- Array Template
#ifndef ARRAYTP_H_
#define ARRAYTP_H_
#include <iostream>
#include <cstdlib>
using namespace std;
template <typename Type, int n>
class ArrayTP
{
public:
ArrayTP() {}
explicit ArrayTP(const Type & v);
virtual Type & operator[](int i);
virtual Type operator[](int i) const;
private:
Type ar[n];
};
template <typename Type, int n>
ArrayTP<Type, n>::ArrayTP(const Type & v)
{
for (int i = 0; i < n; ++i)
{
ar[i] = v;
}
}
template <typename Type, int n>
Type & ArrayTP<Type, n>::operator[](int i)
{
if (i < 0 || i >= n)
{
cerr << "Error in array limits: " << i << " is out of range\n";
exit(EXIT_FAILURE);
}
return ar[i];
}
template <typename Type, int n>
Type ArrayTP<Type, n>::operator[](int i) const
{
if (i < 0 || i >= n)
{
cerr << "Error in array limits: " << i << " is out of range\n";
exit(EXIT_FAILURE);
}
return ar[i];
}
#endif
首先請注意，爲什麼在類中重載了兩次[ ]運算符，而且實現的功能“完全相同”，除了一個爲返回引用爲非const版本，一個返回值爲const版本。兩個函數的返回都不是局部變量，返回引用和值有區別嗎？如果追求效率那就都用返回引用不就好了嗎？爲什麼引用對應的是非const版本而值對應的是const版本？這是巧合嗎？
然後，又不由分說的使用瞭如下代碼：
//twod.cpp -- making a 2-d array
#include <iostream>
#include "array.h"
int main(void)
{
using std::cout;
using std::endl;
ArrayTP<int, 10> sums;
ArrayTP<double, 10> aves;
ArrayTP<ArrayTP<int, 5>, 10> twodee;
int i, j;
for (i = 0; i < 10; ++i)
{
sums[i] = 0;
for (j = 0; j < 5; ++j)
{
twodee[i][j] = (i + 1) * (j + 1);
sums[i] += twodee[i][j];
}
aves[i] = (double) sums[i] / 10;
}
for (i = 0; i < 10; ++i)
{
for (j = 0; j < 5; ++j)
{
cout.width(2);
cout << twodee[i][j] << ' ';
}
cout << ": sum = ";
cout.width(3);
cout << sums[i] << ", average = " << aves[i] << endl;
}
cout << "Done.\n";
return 0;
}
先說個題外話，這裏使用了模板的遞歸多功能性：ArrayTP<ArrayTP<int, 5>, 10> twodee; 。這使得 twodee 是一個包含10個元素的數組，其中每個元素都是一個包含5個 int 元素的數組。與之等價的常規數組聲明：int twodee[10][5]; 。請注意，在模板語法中，維的順序與等價的二維數組相反，想清楚了原因就很容易記憶了，就用這個例子來說，這是聲明的一個10行5列的數組，在模板數組中，先看內層：聲明一個5維數組（一行有5個元素，即我們把它看成5列），再看外層，聲明一個10維數組（一列有10個元素，即我們把它看成10行，每一行都是一個5維數組），所以與常規數組的聲明順序相反。但是！在使用時，與常規數組的使用方法無二異，即：twodee[i][j]，先是
i 行，然後是 j 列。
等等等等，有個疑點，爲什麼聲明的順序相反，而調用的順序相同，而且調用的時候又是使用的[
]運算符，想到這裏，我就覺得找到了突破口。
Brainy is new sexy.
- 爲什麼有const和非const兩個版本？
因爲在程序中有的地方將 ar[i] 作爲右值（cout << sums[i];），有的地方將 ar[i] 作爲左值（sums[i] = 0;），有的地方兩種版本都使用了（sums[i] += twodee[i][j];、aves[i] = (double) sums[i] / 10;）。作爲右值時不需要修改數據，是const版本；作爲左值時需要修改數據，是非const版本。
- 爲什麼引用對應的是非const版本而值對應的是const版本？
因爲返回值時（const）不需要修改成員變量（右值），返回數組的副本，所以使用const修飾符限制成員函數；而返回引用時（非const）需要修改成員變量（左值），所以只能用引用和非const。而且返回引用只能對應非const（需要修改成員數據，不能加const限定符），返回值只能對應const（如果爲了追求效率，const版本加上&變成返回引用，則不能使用const限定符，因爲編譯器無法將帶有const限定符的數據轉換爲非const數據，這也是引入const限定符作爲保護數據不被隨意修改的初衷，詳見我的《const修飾符的作用》；如果爲了編譯通過去掉const的話，不就變成了返回引用的非const版本了嗎，哈哈，這裏就有了兩個相同的函數聲明，沒必要聲明兩次，當然編譯器也不允許。）
- 爲什麼聲明的順序相反而調用的順序相同？二維模板數組的使用究竟是怎樣實現的？（以左值爲例）
twodee[i][j] <==> (twodee.operator[ ](i)).operator[ ](j)
首先是內層調用，這裏使用的是返回引用非const版本，調用結束之後，函數返回的是一個對象的引用，所以可以再次調用運算符成員函數；
其次是外層調用，由於內層調用函數的返回值爲一個對象的引用，所以可以再次調用運算符成員函數，兩個都應該是返回引用的非const版本，因爲是左值需要修改數據。
具體的調用哪個版本的運算符成員函數，最終還是取決於編譯器對具體語句功能的解析。
到此，基本講清了這裏面的關係，yeah！